CONSTRUCTION ET ENTRETIEN DES ROUTES LA VALORISATION DES MATÉRIAUX EN PLACE AUX LIANTS HYDRAULIQUES

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CONSTRUCTION ET ENTRETIEN DES ROUTES LA VALORISATION DES MATÉRIAUX EN PLACE AUX LIANTS HYDRAULIQUES

ÉCOLOGIE, ÉCONOMIE ET CONTRIBUTION AU DÉVELOPPEMENT DURABLE

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INTRODUCTION

⁵

CHAPITRE 0 | INTRODUCTION

⁹

CHAPITRE 1 | VALORISATION DES MATÉRIAUX EN PLACE POUR LA CONSTRUCTION ET L’ENTRETIEN

DES ROUTES

¹⁹

CHAPITRE 2 | VALORISATION DES MATÉRIAUX EN PLACE :

ASPECTS RÉGLEMENTAIRES ET NORMATIFS

²¹

CHAPITRE 3 | TRAITEMENT DES SOLS : PRINCIPES GÉNÉRAUX

²⁷

CHAPITRE 4 | TRAITEMENT DES SOLS : RÉALISATION

ET CONTRÔLES

³⁴

CHAPITRE 5 | RETRAITEMENT DES CHAUSSÉES EN PLACE

À FROID AUX LIANTS HYDRAULIQUES

⁴¹

CHAPITRE 6 | RETRAITEMENT AUX LIANTS HYDRAULIQUES

D’UNE CHAUSSÉE CONTENANT DES HAP

⁵⁵

CHAPITRE 7 | RETRAITEMENT D’UNE CHAUSSÉE

AU LIANT COMPOSÉ

⁵⁹

CHAPITRE 8 | RETRAITEMENT DES CHAUSSÉES EN PLACE À FROID AUX LIANTS HYDRAULIQUES -

RETOUR D’EXPÉRIENCE : A10

⁶⁵

CHAPITRE 9 | RETRAITEMENT DES CHAUSSÉES EN PLACE À FROID AUX LIANTS MIXTES - RETOUR

D’EXPÉRIENCE : CHANTIER À L’INTERNATIONAL

⁷¹

CHAPITRE 10 | VALORISATION DES MATÉRIAUX EN PLACE :

ÉVOLUTION DU MATÉRIEL

⁷⁷

CHAPITRE 11 | VALORISATION DES MATÉRIAUX EN PLACE :

ASPECTS ÉCONOMIQUES

⁸⁸

CHAPITRE 12 | VALORISATION DES MATÉRIAUX EN PLACE :

CONTRIBUTION AU DÉVELOPPEMENT DURABLE

⁹³

CHAPITRE 13 | VALORISATION DES MATÉRIAUX EN PLACE :

CONCLUSION

⁹³

CONSTRUCTION ET ENTRETIEN DES ROUTES LA VALORISATION DES MATÉRIAUX EN PLACE AUX LIANTS HYDRAULIQUES

ÉCOLOGIE, ÉCONOMIE ET CONTRIBUTION AU DÉVELOPPEMENT DURABLE

SOMMAIRE | 3

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Préambule

Pour construire et entretenir son réseau d’infrastructures, la France puise annuellement 200 millions de tonnes de matériaux dans ses réserves naturelles. Ce phénomène n’est pas unique. On le retrouve dans tous les pays du monde.

Les impacts sur le milieu naturel ne sont pas négligeables. Citons entre autres : la réduction des réserves en granulats, les nuisances générées par les transports et les risques induits par le trafic des véhicules, sans oublier le délicat problème de la gestion des rebuts issus de la déconstruction d’ouvrages ainsi que de l’exploitation des gisements.

Or, il est possible d’atténuer cet impact tout en réalisant des économies substantielles, en considérant les matériaux des sites à aménager ou à entretenir comme un gisement que l’on peut valoriser par un traitement approprié. Aujourd’hui, on distingue trois grandes filières de valorisation : le traitement des matériaux naturels en place ou en centrale, le retraitement in situ des chaussées, le recyclage des matériaux issus de la construction-déconstruction d’ouvrages.

La France figure au rang des leaders mondiaux dans les procédés faisant appel à la chaux, au ciment et aux liants hydrauliques routiers. Le Symposium International intitulé “Traitement et Retraitement des Matériaux pour Travaux d’Infrastructures“, TREMTI 2005, leur a donné un éclairage particulier en réunissant à Paris, du 24 au 26 octobre 2005, les principaux experts mondiaux d’une activité qui connaît un fort développement depuis une cinquantaine d’années.

Contexte

Il est devenu incontestable que le développement économique passe par le développement des moyens de communication et qu’à ce titre, les infrastructures de transport (routes, chemins de fer, aéroports, voies navigables) jouent un rôle majeur.

La construction et l’entretien d’un réseau de transport moderne et cohérent mobilisent des quantités importantes de matériaux : qu’ils soient non liés, comme les matériaux naturels, les graves non traitées (GNT), ou qu’ils soient traités avec un liant ou un réactif comme le bitume pour faire des graves-bitume, le ciment pour faire des graves-ciment ou du béton, ou la chaux, seule ou en association avec d’autres composants d’apport.

Ainsi, la construction d’une chaussée routière suppose de mobiliser sur une épaisseur pouvant atteindre un mètre, un volume considérable de granulats. En France par exemple, pour entretenir et développer le réseau d’infrastructures, 200 millions de tonnes de granulats sont puisées chaque année dans les réserves naturelles.

En outre, extraire et fabriquer les granulats, les transporter jusqu’au lieu de fabrication, produire les matériaux élaborés ou les mélanges, puis les transporter de la centrale au chantier et enfin les mettre en œuvre, sont des opérations qui ne sont pas sans impact sur l’environnement. Il en est de même pour les opérations d’entretien et de réhabilitation des ouvrages en fin de vie.

Valoriser les matériaux en place pour construire ou entretenir les réseaux d’infrastructures !

Pour limiter les impacts évoqués précédemment et les nuisances générées par le transport (pollutions, bruit, risque d’accidents, dégradation du réseau routier, etc.), une alternative aux solutions traditionnelles consiste à exploiter le gisement constitué par les matériaux présents naturellement sur le projet concerné. Grâce à la technique du traitement des sols à la chaux, au ciment ou aux liants hydrauliques routiers, il est possible de valoriser des matériaux aux caractéristiques initiales médiocres tels que limons, argiles, sables, marnes, matériaux

LE TRAITEMENT ET LE RETRAITEMENT DES MATÉRIAUX POUR INFRASTRUCTURES DE TRANSPORT : ASPECTS TECHNIQUES, ÉCONOMIQUES ET ENVIRONNEMENTAUX

PRÉAMBULE | 5

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évolutifs, etc. pour les utiliser en ouvrages de terrassements ainsi qu’en assises

de chaussées. Quant aux chaussées anciennes, on peut en retraiter les matériaux in situ plutôt que de les évacuer en décharge pour les remplacer par des matériaux neufs.

Ceci se traduit par une diminution considérable du trafic induit par le chantier. Son volume est divisé par 100, par rapport à une technique traditionnelle. L’impact sur l’environnement est moindre et en accord avec les exigences actuelles du développement durable.

Traitement, retraitement et recyclage

Le traitement des sols pour infrastructures de transport, le retraitement en place des chaussées et le recyclage des matériaux du Bâtiment et des Travaux Publics sont des procédés qui donnent aujourd’hui d’excellents résultats en termes de performances techniques et économiques, ainsi que de respect de l’environnement. La chaux aérienne calcique, le ciment et les liants hydrauliques routiers sont les produits de traitement les plus employés, que ce soit sous forme pulvérulente ou sous forme de coulis.

Le traitement des sols avec un liant (chaux, ciment, liant hydraulique routier) consiste à incorporer ce liant dans le sol, avec éventuellement un complément en eau, et à mélanger le tout plus ou moins intimement, généralement in situ, jusqu’à l’obtention d’un matériau suffisamment homogène pour lui conférer des propriétés nouvelles. Cette technique utilise les affinités chimiques du sol et du liant, par opposition au seul traitement mécanique, comme le compactage.

Le traitement pour l’amélioration des sols, qui vise à modifier les caractéristiques des matériaux, le plus souvent la teneur en eau, pour faciliter leur emploi. Il répond donc à un objectif

court terme. Le traitement pour la stabilisation des sols, qui vise à augmenter durablement les performances pour résister notamment aux sollicitations mécaniques et climatiques, et augmenter la durée de vie des ouvrages. Il répond alors à un objectif long terme.

Le retraitement des chaussées en place est une technique destinée à recréer, à partir d’une chaussée dégradée, une structure homogène aux performances adaptées au trafic à supporter. Elle consiste à incorporer au matériau obtenu par fractionnement de l’ancienne chaussée, de la chaux et/ou du ciment ou du liant hydraulique routier, et à les mélanger intimement, in situ, jusqu’à l’obtention d’un matériau homogène et performant.

On réalise ainsi, après réglage et compactage, une nouvelle assise de chaussée sur laquelle on applique, soit une couche de surface, soit d’autres couches de chaussée si la partie retraitée ne peut, à elle seule, supporter les sollicitations du trafic.

Le recyclage des matériaux du BTP est une technique qui consiste à récupérer et valoriser des matériaux provenant des activités de construction (déblais d’excavations ou de tranchées, fouilles d’ouvrages) ou de déconstruction (fines issues de la démolition d’infrastructures...).

Sous la pression réglementaire, confortée par des considérations économiques évidentes, ces matériaux vont de moins en moins en décharge. Ils sont traités à la chaux, au ciment ou aux liants hydrauliques routiers et recyclés, grâce à des procédés technologiques innovants, pour fabriquer de nouveaux matériaux destinés à la construction d’infrastructures (routes, plate-formes).

Avantages du traitement et du retraitement des matériaux

Ils offrent des avantages techniques, économiques, écologiques et environnementaux.

Le traitement et le retraitement à la chaux et/ou au ciment ou aux liants hydrauliques routiers permettent l’obtention de matériaux homogènes, durables et stables, présentant

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des caractéristiques mécaniques comparables à celles d’une grave-ciment ou d’une grave hydraulique. En outre, ces matériaux se caractérisent par une grande rigidité et une excellente tenue à la fatigue. Ils ont un bon comportement par temps chaud sans déformation, ni orniérage et un bon comportement vis-à-vis des cycles de gel-dégel, grâce à la rigidité du matériau et à l’effet de dalle induit.

La réutilisation des matériaux en place et le recyclage des matériaux constituent un facteur d’économie important puisqu’ils réduisent au minimum les déblais issus du décaissement, la mise en décharge, l’apport de granulats et le coût de leur transport. L’absence de transport de granulats ou des déblais en décharge contribue à la préservation du réseau routier, situé au voisinage du chantier. Enfin, ce sont des techniques très économiques, notamment du fait de la durée plus courte des travaux : l’économie réalisée par rapport à une solution classique est de l’ordre de 30 % environ.

Le travail à froid réduit sensiblement la pollution et le rejet de vapeurs nocives dans l’atmosphère. En outre, cette technique permet une importante économie d’énergie globale, par la réduction des matériaux à transporter, des matériaux à mettre en décharge (donc une diminution des impacts indirects, des gênes à l’usager et aux riverains) et de la fatigue du réseau routier adjacent au chantier. La réutilisation des matériaux en place limite l’exploitation des gisements de granulats (carrières, ballastières), ressources naturelles non renouvelables. Ce qui contribue à préserver l’environnement.

Quelques données chiffrées

Il n’est pas facile d’avoir une vue précise de l’activité au niveau mondial, d’autant que nous savons peu de choses sur la situation actuelle en Chine considérée comme le berceau de la technique. Néanmoins, on peut affirmer qu’à ce jour, l’activité est plus particulièrement développée en Amérique du Nord et en Europe.

On estime, en effet, que plus de 500 ateliers (un atelier étant composé d’un malaxeur et de la capacité d’épandage associée) évoluent sur chacune de ces deux parties du globe pour faire du traitement en place. Une rapide extrapolation nous permet de penser qu’en tout, plus de 2000 ateliers sont en activité dans le monde.

La France, un des champions du traitement et du retraitement en Europe avec l’Allemagne, consomme annuellement 1,2 à 1,5 millions de tonnes de liants (ciment, liants hydrauliques routiers, chaux) mis en œuvre par environ 150 ateliers de traitement. Cette activité s’est développée par la volonté de la maîtrise d’ouvrage et de la maîtrise d’œuvre publiques qui ont su instaurer un dialogue entre les divers intervenants (prescripteurs, entrepreneurs, fabricants de matériels, producteurs de liants) favorable à la recherche de la compréhension des phénomènes, à l’innovation et à la maîtrise de la technique.

Grâce à cela, la France peut s’enorgueillir d’avoir activement favorisé le développement progressif de ces techniques, jusques et y compris au niveau des couches de chaussée.

Elle a aussi contribué au perfectionnement de la technologie (performances des malaxeurs, précision des épandeurs) ainsi qu’à l’évolution des liants vers des produits mieux adaptés aux besoins des opérateurs (liants hydrauliques routiers, liants à faible émission de poussière).

Joseph ABDO

Directeur Délégué Routes CIMbéton - France

PRÉAMBULE | 7

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CHAPITRE 0 : INTRODUCTION | 8

(7)

AMÉNAGEMENT DURABLE DES TERRITOIRES

¹⁰

UN TOUR DE FRANCE DÉBUTÉ EN 2008

¹²

CHAPITRE 0

INTRODUCTION

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AMÉNAGEMENT DURABLE DES TERRITOIRES

Constat

• Depuis 70 ans, la filière ciment / béton s’est structurée pour accompagner le développement des territoires.

> Gérer les territoires de façon économique (réduction des coûts de construction et d’utilisation des ouvrages),

>Maitriser le développement urbain (densifier, structurer, favoriser les transports collectifs),

>Assurer et améliorer le cadre de vie (air, bruit, confort thermique, espaces végétalisés),

>Protéger l’environnement (cycle de l’eau, déchets, biodiversité),

>Assurer une mixité sociale, une diversité fonctionnelle,

>Produire des énergies renouvelables (éolien, méthanisation,..),

>Développer l’économie locale (emplois locaux).

• Le ciment et le béton accompagnent le développement des collectivités territoriales.

Ils offrent une multitude de solutions pour :

>Mieux Vivre,

>Mieux Circuler,

>Mieux Protéger la planète.

Tout en s’inscrivant dans l’économie circulaire qui relocalise dans les territoires la valeur ajoutée liée à l’innovation et à la mise en œuvre de l’écologie industrielle.

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Mieux vivre

Pour habiter, travailler, produire, se détendre, s’instruire,…dans un cadre :

• plus sûr,

• plus beau,

• plus confortable…

et offrir des solutions techniques pour accompagner l’évolution des bâtiments, des territoires et des villes.

Mieux circuler

Améliorer la circulation des personnes, des biens et des fluides pour accompagner le déve- loppement économique des territoires, et rendre les déplacements des usagers plus sûrs et plus agréables.

Mieux protéger la planète

Limiter l’empreinte environnementale de nos concitoyens, participer à la réduction des consommations de ressources et d’énergie, contribuer à la protection de la faune et de la flore… le ciment et le béton proposent là encore des solutions !

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LE CONTEXTE

¹⁶

LES IMPACTS DES PROJETS ROUTIERS

¹⁶

LES SOLUTIONS CIMENT/LHR POUR RÉDUIRE CES IMPACTS

¹⁷

BIBLIOGRAPHIE

¹⁸

CHAPITRE 1

VALORISATION DES MATÉRIAUX EN PLACE

POUR LA CONSTRUCTION ET L’ENTRETIEN DES ROUTES

CHAPITRE 1 : VALORISATION DES MATÉRIAUX EN PLACE POUR LA CONSTRUCTION ET L'ENTRETIEN DES ROUTES | 15

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LE CONTEXTE

La route, une nécessité

• La route : moyen de communication nécessaire au développement.

> Mais, sa construction et son entretien nécessitent beaucoup de matériaux.

• Les matériaux :

> Matériaux non liés comme la Grave Non Traitée (GNT),

> Matériaux traités au bitume comme les Graves-Bitumes (GB) et les Enrobés Bitumineux,

> Matériaux traités aux Ciments ou aux Liants Hydrauliques Routiers pour faire des Graves-Ciment (GC), des Graves-Liants Hydrauliques Routiers ou du Béton de ciment.

La route consommatrice de matériaux

Pour étendre et entretenir le réseau routier en France :

• 180 Millions de tonnes de Granulats sont puisées annuellement dans les ressources naturelles, soit un volume de 100 Millions de m³,

• 3 Millions de tonnes de bitume (sources GPB),

• 1,5 Millions de tonnes de liants hydrauliques (Ciment/LHR - sources SFIC).

LES IMPACTS DES PROJETS ROUTIERS

Les impacts sur le site d'extraction

Impacts importants sur le milieu naturel :

• Perturbation des écosystèmes des rivières dans lesquelles sont dragués les matériaux (Ballastières),

• Nuisances générées par les transports et les risques induits par le trafic des véhicules,

• Réduction des réserves en granulats et pénurie dans certaines régions.

Les impacts durant la construction et l'entretien de la route

• Les étapes :

> Extraction et fabrication des constituants élémentaires (Granulats et liants),

> Transport des constituants élémentaires jusqu’aux Centrales de malaxage,

> Fabrication des matériaux routiers (GB, BB, GC, GLHR, BC),

> Transport des matériaux routiers de la Centrale au Chantier,

> Mise en œuvre des matériaux pour la construction ou l’entretien de la Route.

• Conséquences :

> Épuisement des ressources naturelles : Énergie, eau, granulats,

> Impacts sur le milieu naturel : Déchets, acidification, eutrophisation, écotoxicité,

> Impacts sur l’environnement : Gaz à effet de serre, ozone.

Les impacts durant l'utilisation de la route

Consommation de carburants :

• Énorme quantité d’énergie consommée par les véhicules sur toute la période de service de la route.

• Conséquences :

> Épuisement des ressources énergétiques

> Pression énorme sur la faune et la flore

–de par la barrière parfois infranchissable que la route constitue,

–des rejets de métaux lourds et des débris en tout genre (pneus, plastique, etc.), –des polluants engendrés par le trafic routier (CO2, NOx, etc.).

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LES SOLUTIONS CIMENT/LHR POUR RÉDUIRE CES IMPACTS

La filière de la valorisation des matériaux

Aujourd’hui, il est possible d’atténuer ces impacts tout en réalisant des économies substantielles, en considérant les matériaux des sites à aménager ou à entretenir comme un gisement que l’on peut valoriser par un traitement approprié.

On distingue deux grandes filières de valorisation :

• Le traitement aux liants hydrauliques des matériaux naturels en place ou en centrale,

• Le retraitement en place à froid des anciennes chaussées aux liants hydrauliques.

Valoriser les matériaux pour construire les routes

Le Traitement des sols à la chaux, au ciment ou aux liants hydrauliques routiers :

• Permet de valoriser des matériaux aux caractéristiques inadaptées et non utilisables à l’état naturel tels que limons, argiles, sables, marnes, matériaux évolutifs, etc., pour les utiliser en ouvrages de terrassements ainsi qu’en assises de chaussées,

• Consiste à incorporer un liant dans le sol, avec éventuellement un complément en eau, et à mélanger le tout plus ou moins intimement jusqu’à l’obtention d’un matériau suffisamment homogène pour lui conférer des propriétés nouvelles.

Valoriser les matériaux pour entretenir les routes

Quant aux chaussées anciennes, le retraitement des chaussées en place :

• Permet de retraiter les matériaux in situ plutôt que de les évacuer en décharge pour les remplacer par des matériaux neufs,

• Consiste à incorporer au matériau obtenu par fractionnement de l’ancienne chaussée, du liant hydraulique routier, et à les mélanger intimement, in situ, jusqu’à l’obtention d’un matériau homogène et performant.

On réalise ainsi, après réglage et compactage, une nouvelle assise de chaussée sur laquelle on applique :

• soit une couche de surface,

• soit d’autres couches de chaussée si la partie retraitée ne peut, à elle seule, supporter les sollicitations du trafic.

Sol avant traitement Sol après traitement

Épandeur de liant Malaxeur

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Valoriser les matériaux : les avantages techniques

Techniques au point, codifiées à tous les niveaux,

• Obtention de matériaux homogènes, durables et stables, dotés d’une grande rigidité et d’une excellente tenue à la fatigue,

• Bon comportement par temps chaud sans déformation, ni orniérage,

• Bon comportement vis-à-vis des cycles de gel-dégel, grâce à la rigidité du matériau et à l’effet de dalle induit.

Valoriser les matériaux : les avantages économiques

• Réduction au minimum des déblais issus du décaissement, la mise en décharge, l’apport de granulats et le coût de leur transport,

• Absence de transport de granulats ou des déblais en décharge contribue à la préservation du réseau routier, situé au voisinage du chantier,

• Optimisation de la durée des travaux,

• Economie réalisée par rapport à une solution classique pouvant atteindre 30 %.

Valoriser les matériaux : les avantages écologiques et environnementaux

• La préservation des ressources naturelles non renouvelables (carrières, ballastières) : utilisation des matériaux en place,

• Une importante économie d’énergie globale: réduction des matériaux à transporter, des matériaux à mettre en décharge (donc une diminution des impacts indirects, des gênes à l’usager et aux riverains) et de la fatigue du réseau routier adjacent au chantier,

• Le travail à froid réduit sensiblement la pollution et le rejet de vapeurs nocives dans l’atmosphère.

Le marché mondial du traitement et du retraitement

Techniques principalement développées en Amérique du Nord et en Europe.

On estime, en effet, que plus de 2000 ateliers sont en activité dans le monde, dont environ :

• 600 ateliers (un atelier étant composé d’un malaxeur et de la capacité d’épandage associée) évoluent sur l’Amérique du Nord,

• 600 ateliers en Europe, dont 200 en France.

BIBLIOGRAPHIE

Guide Technique Réalisations des remblais et des couches de forme Fascicule I et Fascicule II SETRA / LCPC, 1992 (réédité en 2000).

Guide Technique

Traitement des sols à la chaux et/ou aux liants hydrauliques Application en remblais et couches de forme SETRA / LCPC, 2000.

Guide Technique

Traitement des sols à la chaux et/ou aux liants hydrauliques Application en assises de chaussées SETRA / LCPC, 2007.

Guide Technique Retraitement en place des anciennes chaussées SETRA / LCPC, 2003.

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CHAPITRE 2 : VALORISATION DES MATÉRIAUX EN PLACE - ASPECTS RÉGLEMENTAIRES ET NORMATIFS | 20

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LE CADRE RÈGLEMENTAIRE ET NORMATIF

²²

BIBLIOGRAPHIE

²⁵

CHAPITRE 2

VALORISATION DES MATÉRIAUX EN PLACE ASPECTS RÉGLEMENTAIRES ET NORMATIFS

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LE CADRE RÈGLEMENTAIRE ET NORMATIF

Définition d'une norme

Une NORME est :

• Une spécification technique, c’est-à-dire un document définissant les caractéristiques d’un produit ou d’un service.

• Le fruit d’un consensus entre différents intervenants : fabricants, maître d’ouvrage, utilisateurs…

• Approuvée par un organisme reconnu à activité normative.

• Destinée à une application ou un usage répétés.

• Un langage commun et une référence commune.

ELLE CODIFIE L’ÉTAT DE LA TECHNIQUE

Les grandes familles de normes

On distingue 3 niveaux de normes

• Les NORMES FRANÇAISES (NF) : Documents produits par l’AFNOR.

• Les NORMES EUROPÉENNES (EN) : Documents produits par le Comité Européen de Normalisation (CEN) et élaborés par des comités techniques (TC). Les normes européennes approuvées par le CEN sont obligatoirement adoptées comme normes nationales par tous les pays membres donc homologuées comme norme française par l’AFNOR. Lorsqu’une norme est adoptée, elle induit le retrait de toute norme nationale contradictoire.

• Les NORMES INTERNATIONALES : Normes mises au point au sein de l’Organisation Internationale de normalisation (ISO), elles ne sont pas systématiquement transposées en normes Françaises.

Les différents types de normes

On distingue :

• Les NORMES DE MATERIAUX et DE PRODUITS qui définissent en particulier les caractéristiques des composants.

• Les NORMES D’ESSAIS qui fixent les méthodologies à respecter pour mesurer les caractéristiques des produits.

• Les NORMES DE CONCEPTION, DE CALCUL et DE DIMENSIONNEMENT.

• Les NORMES DE MISE EN ŒUVRE et D’EXECUTION.

• Les NORMES D’ORGANISATION.

Les normes relatives aux liants

Les liants, utilisés dans le traitement des sols et dans le retraitement des anciennes chaussées, doivent satisfaire aux exigences des normes :

• NF EN 197-1 : « Ciment - Partie 1 : Composition, spécifications et critères de conformité des ciments courants ».

• NF EN 459-1 : « Chaux de construction - Partie 1 : définitions, spécifications et critères de conformité ».

• NF EN 13282-1 : « Liants Hydrauliques Routiers - Partie 1 : composition, spécifications et critères de conformité des liants hydrauliques routiers à durcissement rapide ».

• NF EN 13282-2 : « Liants Hydrauliques Routiers - Partie 2 : composition, spécifications et critères de conformité des liants hydrauliques routiers à durcissement normal ».

Les normes relatives aux matériaux

Les matériaux, obtenus par les techniques de traitement des sols et de retraitement des anciennes chaussées, doivent satisfaire aux exigences des normes :

• NF EN 14227-1 : « Mélanges traités aux liants hydrauliques - Spécifications - Partie 1 : Mélanges granulaires liés au ciment ».

• NF EN 14227-5 : « Mélanges traités aux liants hydrauliques - Spécifications - Partie 5 : Mélanges granulaires traités au liant hydraulique routier ».

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• NF EN 14227-15 : « Mélanges traités aux liants hydrauliques - Spécifications - Partie 15 : Sols traités aux liants hydrauliques ».

• NF EN 13242 : « Granulats pour matériaux traités aux liants hydrauliques et matériaux non traités utilisés pour les travaux de génie civil et pour la construction des chaussées ».

• NF EN 13285 : « Graves non traitées - spécifications ».

• NF P 18 545 : « Granulats - Éléments de définitions, conformité et codification ».

• NF P 11 300 : « Exécution des terrassements - Classification des matériaux utilisables dans la construction des remblais et des couches de forme d’infrastructure routière ».

• NF P 11 301 : « Exécution des terrassements - Terminologie ».

• NF P 98 080 : « Chaussées - Terrassement - Dimensionnement - Partie 1: Terminologie générale ».

• NF P 98 100 : « Assises de chaussées - Eau pour assises - Classification ».

Les normes relatives à la méthodologie d'étude

Les matériaux, obtenus par les techniques de traitement des sols et de retraitement des anciennes chaussées, doivent satisfaire aux exigences des normes :

• NF P 98 114-1 : « Assises de chaussées - Méthodologie d’étude en laboratoire des matériaux traités aux liants hydrauliques - Partie 1 : Graves traitées aux liants hydrauliques ».

• NF P 98 114-2 : « Assises de chaussées - Méthodologie d’étude en laboratoire des matériaux traités aux liants hydrauliques - Partie 2 : Sables traités aux liants hydrauliques ».

• NF P 98 114-3 : « Assises de chaussées - Méthodologie d’étude en laboratoire des matériaux traités aux liants hydrauliques - Partie 3 : Sols traités aux liants hydrauliques ».

• NF P 98 230-3 : « Préparation des matériaux traités aux liants hydrauliques ou non traités - Partie 3 : Fabrication en laboratoire de mélanges de graves ou de sables pour la confection d’éprouvettes ».

• NF EN 13 286-50 : « Mélanges traités aux liants hydrauliques et mélanges non traités - Partie 50 : Méthode de confection par compactage avec un appareillage Proctor ou une table vibrante des éprouvettes de matériaux traités aux liants hydrauliques ».

• NF EN 13 286-53 : « Mélanges traités aux liants hydrauliques et mélanges non traités - Partie 53 : Méthode de confection par compression axiale des éprouvettes de matériaux traités aux liants hydrauliques ».

Les normes d'essais en laboratoire

Les matériaux, destinés aux techniques de traitement des sols et de retraitement des anciennes chaussées, doivent être caractérisés conformément aux normes :

• NF P 94 049-1 : « Sols - Reconnaissance et essais - Détermination de la teneur en eau pondérale des matériaux - Partie 1 - Méthode de la dessiccation au four à micro-ondes ».

• NF P 94 049-2 : « Sols - Reconnaissance et essais - Détermination de la teneur en eau pondérale des matériaux - Partie 2 - Méthode à la plaque chauffante ou panneaux rayonnants ».

• NF P 94 050 : « Sols - Reconnaissance et essais - Détermination de la teneur en eau pondérale des matériaux - Méthode par étuvage ».

• NF P 94 051 : « Sols - Reconnaissance et essais - Indice de plasticité Ip ».

• NF P 94 056 : « Sols - Reconnaissance et essais - Analyse granulométrique - Méthode par tamisage à sec après lavage ».

• NF P 94 068 : « Sols - Reconnaissance et essais - Mesure de la capacité d’absorption de bleu de méthylène d’un sol ou d’un matériau rocheux - Détermination de la valeur de bleu de méthylène d’un sol ou d’un matériau rocheux par l’essai à la tache ».

• NF P 94 078 : « Sols - Reconnaissance et essais - Indice CBR après immersion - Indice CBR immédiat - Indice Portant immédiat. Mesure sur échantillon compacté dans le moule CBR ».

• NF P 94 093 : « Sols - Reconnaissance et essai de compactage Proctor - Détermination des références de compactage d’un matériau - Essai Proctor modifié - Essai Proctor normal ».

• NF P 94 100 : « Sols - reconnaissance et essais. Matériaux traités à la chaux et/ou aux liants hydrauliques. Essai d’évaluation de l’aptitude d’un sol au traitement ».

• NF EN 13286-2 : « Mélanges traités aux liants hydrauliques et mélanges non traités - Partie 2 : Méthodes d’essai de détermination en laboratoire pour la masse volumique de référence et de la teneur en eau. Compactage Proctor ».

• NF EN 13286-3 : « Mélanges traités et mélanges non traités aux liants hydrauliques - Partie 3 : méthodes d'essai de détermination en laboratoire de la masse volumique de référence et la teneur en eau - Vibro-compression à paramètres contrôlés ».

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• NF EN 13286-41 : « Mélanges traités et mélanges non traités aux liants hydrauliques - Partie 41 : méthode d'essai pour la détermination de la résistance à la compression des mélanges traités aux liants hydrauliques ».

• NF EN 13286-42 : « Mélanges traités et mélanges non traités aux liants hydrauliques - Partie 42 : méthode d'essai pour la détermination de la résistance à traction indirecte des mélanges traités aux liants hydrauliques ».

• NF EN 13286-43 : « Mélanges traités et mélanges non traités aux liants hydrauliques - Partie 43 : méthode d'essai pour la détermination du module d'élasticité des mélanges traités aux liants hydrauliques ».

• NF EN 13286-45 : « Mélanges traités aux liants hydrauliques et mélanges non traités - Partie 45: Méthode d’essai pour la détermination du délai de maniabilité des mélanges traités aux liants hydrauliques ».

• NF EN 13286-47 : « Mélanges traités aux liants hydrauliques et mélanges non traités - Partie 47 : Méthodes d’essai pour la détermination de l’indice portant californien (CBR), de l’indice de portance immédiate (IPI) et du gonflement ».

• NF EN 13286-49 : « Mélanges traités aux liants hydrauliques et mélanges non traités - Partie 49 : Essai de gonflement accéléré pour les sols traités à la chaux et/ou aux liants hydrauliques ».

Les normes d'essais de contrôle sur chantier

Les ouvrages réalisés avec les techniques de traitement des sols et de retraitement des anciennes chaussées, doivent être contrôlés en se référant aux normes :

• NF P 94 063 : « Sols - Reconnaissance et essais - Contrôle de la qualité de compactage - Méthode au pénétromètre dynamique à énergie constante. Principe et méthode d’étalonnage des pénétrodensitographes - Exploitation des résultats - Interprétation ».

• NF P 94 105 : « Sols - Reconnaissance et essais - Contrôle de la qualité de compactage - Méthode au pénétromètre dynamique à énergie variable. Principe et méthode

d’étalonnage du pénétromètre - Exploitation des résultats - Interprétation ».

• NF P 94 113 : « Sols : reconnaissance et essais - Essai de pénétration statique ».

• NF P 94 114 : « Géotechnique - Sols : reconnaissance et essais - Essai de pénétration dynamique type A ».

• NF P 94 115 : « Géotechnique - Sols : reconnaissance et essais - Sondage au pénétromètre dynamique type B ».

• NF P 94 117-1 : « Sols : reconnaissance et essais - Portance des plates-formes - Partie 1 : module sous chargement statique à la plaque (EV2) ».

• NF P 94 117-2 : « Sols : reconnaissance et essais - Portance des plates-formes - Partie 2 : module sous chargement dynamique ».

• NF P 94 117-3 : « Sols : reconnaissance et essais - Portance des plates-formes - Partie 3 : coefficient de réaction de WESTERGAARD sous chargement statique d'une plaque ».

• NF P 98 200-1 : « Essais relatifs aux chaussées - Mesure de la déflexion engendrée par une charge roulante - Partie 1 : définitions, moyens de mesure, valeurs caractéristiques ».

• La série des normes NF P 98 200-2 à NF P 98 200-7 : Essais relatifs aux chaussées - Mesure de la déflexion ».

• NF P 98 218-2 : « Essais relatifs aux chaussées - Essais liés à l’uni - Partie 2 : Mesure avec la règle roulante de trois mètres ».

• NF P 98 218-3 : « Essais relatifs aux chaussées - Essais liés à l'uni - Partie 3 : détermination de quantificateurs d'uni longitudinal à partir de relevés profilométriques ».

Les normes relatives aux matériels

La fabrication des mélanges et leur mise en œuvre doivent être effectuées conformément aux spécifications des normes suivantes :

• La série des normes NF P 98 701 à NF P 98 772.

• NF P 98 115 : « Assises de chaussées - Exécution des corps de chaussées - Constituants - Composition des mélanges et formulation - Exécution et contrôle ».

• NF P 98 732-1 : « Matériels de construction et d’entretien des routes - Fabrication des mélanges - Partie 1 : Centrale de malaxage pour matériaux traités hydrauliques ou non traités ».

(19)

BIBLIOGRAPHIE

NOTES

Guide Technique

(20)

CHAPITRE 3 : VALORISATION DES MATÉRIAUX EN PLACE - LE TRAITEMENT DES SOLS | 26

(21)

PRÉSENTATION

²⁸

CONSTITUANTS

²⁸

AMÉLIORATION

²⁹

STABILISATION

³⁰

PÉRENNITÉ DU TRAITEMENT

³³

BIBLIOGRAPHIE

³³

CHAPITRE 3

VALORISATION DES MATÉRIAUX EN PLACE

LE TRAITEMENT DES SOLS : PRINCIPES GÉNÉRAUX

(22)

PRÉSENTATION

Définition

Modification d’un sol :

• soit «naturelle»

• soit par ajout d'un «élément»

Objectifs

Accroissement des caractéristiques géotechniques :

• soit amélioration (accroissement temporaire),

• soit stabilisation (accroissement pérenne).

Intérêt

Réutilisation de sols naturellement «impropres».

Avantages

Utilisation de matériaux du site naturellement impropres

• Préservation des matériaux nobles (carrières)

• Diminution des zones de dépôts

• Suppression de la circulation de poids lourds sur le domaine public :

> Absence de nuisances (bruit – poussières) et de risques d’accidents

> Préservation des voiries

• Bilans écologique et économique favorables (dans la plupart des cas)

Limite

Mise en œuvre «technique» (compétence) – zones à traiter (surface minimum)

Application

Quasiment tous les chantiers, quelque soit leur importance. Pour les «petits» chantiers (volume, coût, délais de préparation et de réalisation), il existe toujours des solutions adaptées (études, matériels…).

CONSTITUANTS

Constituants

• Eau conformément à la norme NF P 98-100

• Sols

• Produits de traitement

Sols

• Définition :

>Matériau naturel issu de l’altération de roches mères,

>Identifié et classé selon la norme NF P 11-300

• Principaux paramètres d'identification vis à vis du traitement :

> Granularité : D mm

> Argilosité : VBS - IP

> Etat hydrique : teneur en eau

> Teneurs en éléments chimiques : matières organiques – sulfates – nitrates…

> Caractéristiques physiques : dureté - abrasivité

(23)

Produits de traitement

AMÉLIORATION

Objectifs

• But : accroissement, MÊME TEMPORAIRE, des caractéristiques géotechniques

• Réutilisation des sols «impropres» trop humides

>diminution de la teneur en eau naturelle

>amélioration de la portance (traficabilité, compactage)

• Performances recherchées :

>état hydrique « moyen »

>portance EV2 au moins égal à 20 à 30 MPa (IPI > 5 à 8)

Types de traitement

• Traitement naturel

Abaissement de la teneur en eau par :

>Aération : cette technique nécessite : –des délais importants,

–une météo favorable,

–une énergie de "brassage" importante, –un phasage des travaux.

> Essorage par drainage et/ou mise en dépôt provisoire

Cette technique s’adresse essentiellement à des sols relativement perméables.

>Mélange avec une matière sèche (sable, cendres volantes,…)

• Traitement par ajout de liant

>Liant hydraulique routier « prise rapide » :

–action : acquisition de la prise – réaction en quelques heures (2 à 3 h) –dosage minimum moyen : 2 à 3 %

–malaxage : pulvi-mixer

>Chaux vive :

–action : abaissement de la teneur en eau – réaction immédiate –dosage minimum moyen : 1 à 2 %

–malaxage : charrue (ou pulvi-mixer)

CIMENT LIANTS HYDRAULIQUES ROUTIER

NORME NF EN 197-1 NF EN 13282-1 et NF EN 13282-2

DÉNOMINATION CEM HRB

TYPE I à V (Portland pur … composé)

CLASSES RC 32,5 – 42,5 – 52,5 MPa (28 jours) 12,5 – 22,5 – 32,5 MPa (28 jours pour les liants de la partie 1 et 56 jours pour les liants de la partie 2) DÉLAI DE PRISE R (rapide) – N (normale) – L (lente) «normal» (≥ 150 mn)

«rapide» (< 150 mn ou 90 mn (si E-RS)) DÉLAI DE

MANIABILITÉ (à 20°) Environ 2 à 3h Environ 4 h à 6 h

CONSTITUANTS PRINCIPAUX

- Clinker (65 à 100 %) pour CEM I & II

- Clinker (5 à 65 %) pour CEM III & V Laitiers HF – clinker - chaux Calcaire – laitiers HF – CV –

pouzzolane – schistes calcinés … Calcaire – laitiers LD – CV – pouzzolane – schistes calcinés …

CHAUX - NF EN 459 CHAUX VIVE CHAUX ÉTEINTE

TENEUR EN CHAUX LIBRE > 80% > 50%

FINESSE (passant à 0,08 mm) > 50% > 90%

RÉACTIVITÉ T°> 60° en 25 mn

(24)

STABILISATION

But : accroissement pérenne des caractéristiques géotechniques et mécaniques.

Destinations principales

Essentiellement les ouvrages en terre « techniques » :

• Remblais techniques

>arase « AR2 »,

>Bloc Technique d’ouvrages d’art ou d’ouvrages hydrauliques,

>Remblais de Zone Inondable ou de Zone Humide,

>talus raidis…

• Couches de forme

• Assises de chaussées

Intérêts par rapport aux matériaux granulaires

• Avantages

> Utilisation de sols naturellement impropres,

>Réduction d'épaisseur (à performance équivalente),

>Possibilité d’obtenir des performances mécaniques plus élevées (PF4).

• Limites

>Mise en œuvre plus « délicate » (=> compétence nécessaire)

> Contraintes de mise en œuvre :

– plus grande dépendance vis-à-vis des conditions météorologiques, –nécessité de respecter le délai de maniabilité du mélange.

> Délais à respecter pour avoir une résistance suffisante avant de pouvoir : –remettre en circulation,

–bénéficier de l’insensibilité à l’eau et de la non-gélivité.

Matériaux

• Remblais techniques et couche de forme Sols conformes à NF P 11-300

• Assises de chaussées

Performances à atteindre

• Remblais techniques

> Performances requises :

–pérennité = insensibilité à l’eau : CBR ≥ IPI –portance EV2 ≥ 50 MPa soit CBR ≥ 20 à 25 –amélioration de la cohésion (talus raidis)

> Liants :

– Chaux : 1 à 2% pour les matériaux à tendance « argileuse » (VBS > à environ 1) – LHR : 3 à 4 % pour des matériaux à tendance « sableuse » (VBS < à environ 1)

• Couches de forme et assises de chaussées

> Circulation possible : délai pour avoir : Rc > 1 MPa (1,5 à 2 pour des trafics lourds)

> Insensibilité à l’eau :

Rc immersion / Rc 60 > 0,6 (0,7 pour assises de chaussées) (VBS > 0.5) ou 0,8 (VBS < 0.5)

>mélange non gélif : délai pour avoir : RtB > 0,25 MPa.

>caractéristiques mécaniques : « Rt / E » à 90 jours TYPES DE SOLS

(APRÈS ÉLABORATION ÉVENTUELLE)

CRITÈRES LIMITATIFS

ARGILOSITÉ GRANULARITÉ (MM)

D max* D **

SOLS FINS A1 – A2 VBS < 5 ou Ip < 20 ≤ 31,5 ≤ 20 SOLS SABLEUX B5 – B6 VBS < 2,5

≤ 8 ≤ 6,3

B2 0,2 < VBS < 1 SOLS GRAVLEUX B5 – B6 VBS < 2,5

≤ 31,5 ≤ 20

B3 - B4 0,1 < VBS < 1

(25)

>pour assises de chaussées : IPI > 20 (A1,A2) – 30 (B sableux) – 50 (B graveleux)

>liants :

– chaux (pré-traitement à 1 à 2%) + LHR (4 à 6%) pour les matériaux à tendance « argileuse » (VBS > à environ 1)

–LHR : 4 à 6 % pour des matériaux à tendance « sableuse » (VBS < à environ 1)

Classification mécanique « couche de forme »

Études préalables - faisabilité

• Homogénéité du gisement des matériaux

Caractérisation par l’homogénéité des valeurs d’identification (VBS, OPN ou OPM.)

• Essai d’aptitude au traitement (NF P 94-100)

>objectif : détermine l’aptitude d’un sol à « réagir » positivement au traitement

>intérêt : réponse rapide (2 semaines)

>limite : il ne peut pas servir à dimensionner un ouvrage.

Étude de formulation

• Couche de forme « grands chantiers » et assises de chaussées « > t3 » (étude niveau 2 du GTS avec variations de paramètres)

• Exemple de couche de forme : sable limoneux « B5 » (D = 20 mm - VBS = 0,48 – OPN = 2,07 à 10,7 %)

ESSAI « ACCÉLÉRÉ » :

7 JOURS À 40° APTITUDE AU TRAITEMENT

PARAMÈTRES À CONSIDÉRER GONFLEMENT

VOLUMIQUE Gv (%)

RÉSISTANCE EN COMPRESSION DIAMÉTRALE RtB (MPa)

TRAITEMENT AVEC LHR OU CIMENT

APTE Gv ≤ 5 RtB ≥ 0,20

DOUTEUX 5 < Gv ≤ 10 0,10 ≤ RtB < 0,20

INAPTE Gv > 10 < 0,10

CLASSE MÉCANIQUE

TRAITEMENT EN CENTRALE

TRAITEMENT EN PLACE

1 Zone 1

2 Zone 2 Zone 1

3 Zone 3 Zone 2

4 Zone 4 Zone 3

5 Zone 5 Zone 4

(26)

Etudes « petits chantiers »

• Couche de forme

• GTS

• Détermination du dosage par « expérience » (géotechnicien connaissant le traitement) :

>utilisation de formulations connues sur des matériaux identiques

>interprétation des résultats d’une étude « court terme » : aptitude ou Rc à 7 j et RtB / E à 28 j

>se limiter à des formulations « basiques » (PF2)

• Assises de chaussées (< t3 et mélange éprouvé)

Étude réduite (1 formulation) : voir Guide « Traitement des sols à la chaux et / ou aux liants hydrauliques - Application à la réalisation des assises de chaussées »

Dimensionnement de la couche de forme

CLASSES DE SOLS DOSAGES PRÉCONISÉS

POUR UNE COUCHE DE FORME PF2

(C) - A1- B5 1 % CaO + 7 % LHR

(C) – A2 – B6 1.5 % CaO + 7 % LHR

(C) – A3 2 % CaO + 7 % LHR ou 6 % CaO

(C) – B1 – B2 et D1 6 % LHR

(C) – B3 – B4 et D2 – D3 5 % LHR

Autres matériaux Étude nécessaire

CLASSE DE L’ARASE AR 1 AR 2

CLASSE MÉCANIQUE DE LA COUCHE DE FORME TRAITÉE

ÉPAISSEUR DE LA COUCHE DE FORME

3 30 cm 40 cm 25 cm 30 cm

4 30 cm 35 cm 45 cm* 30 cm 35 cm

5 35 cm 50 cm* 55 cm* 35 cm 45 cm*

CLASSE

DE PLATE-FORME OBTENUE PF 2 PF 3 PF 4 PF 3 PF 4

* Traitement en 2 couches

COMPACITÉ 98 % OPN

DÉLAIS CIRCULATION

96 % OPN

ZONE Rt / E À 90 JOURS TENEUR

EN EAU W % OPN W % OPN

RÉSISTANCE Rc (Mpa) RtB / E (Mpa)

DATE ESSAIS 27/07 17/08 18/09 17/08 18/09 18/10

DÉLAIS

(JOURS) 7 28 60 60

(IMMERSION) JOURS 28 60 90

3% LHR 0,72 1,10 1,19 1,05 / 88% > 23 0,16 / 3697 0,27 / 5112 0,28 / 5301 5 / HZ

4% LHR 1,18 1,70 1,41 / 83% > 6 0,25 / 4611 0,32 / 6147 5

5% LHR 1,65 > 6 0,38 / 8168 0,40 / 8505 5 (4)

6% LHR 1,46 > 5 0,34 / 8185 0,42 / 9017 4 (5)

1% CaO

+ 5% LHR 1,22 > 7 0,35 / 6312 5 (4)

(Rt = 0,8 x RtB)

(27)

Dimensionnement des assises de chaussées

• Trafic :

>Couches de fondations : ≤ TC5 (T1)

>Couches de base : ≤ TC3 (T3)

• Dimensionnement :

> méthode : « Guide technique SETRA / LCPC 1994 / Alizé » reprise dans le Guide « Traite- ment des sols à la chaux et / ou aux liants hydrauliques - Application à la réalisation des assises de chaussées » et dans la future NF P 98-086

>paramètres :

–trafic TC – classe mécanique T – qualité du traitement AC (abattement sur Rt et E) – paramètres mécaniques de calcul : Guide « Traitement des sols à la chaux et / ou aux

liants hydrauliques - Application à la réalisation des assises de chaussées » et dans la future NF P 98-086

> Structures « type » : Guide « Traitement des sols à la chaux et / ou aux liants hydrauliques - Application à la réalisation des assises de chaussées »

PÉRENNITÉ DU TRAITEMENT

Cas général

• Pas de problème de vieillissement constaté (recul de plus de 30 ans)

• Les caractéristiques mécaniques continuent de croître

Problèmes de prise rencontrés (chantiers GUINTOLI)

• Ils sont rares et se traduisent, au niveau de l’étude de laboratoire, quelque soit le LHR et le dosage, par :

>une faible résistance initiale

>une stagnation des résistances dans le temps

• Ils concernent des natures de matériaux assez précises :

>Matériaux riches en micas,

–Certaines arènes granitiques (MASSIF CENTRAL)

–Certains schistes sédimentaires altérés (RENNES / ANGERS)

>Matériaux riches en sulfates (gypse) : marnes du Keuper (METZ / THIONVILLE).

BIBLIOGRAPHIE

T 70 • Terrasements et assises de chaussées.

Traitement des sols aux liants hydrauliques.

COLLECTION TECHNIQUE C I M B É T O N

TERRASSEMENTS ET ASSISES DE CHAUSSÉES

Traitement des sols aux liants hydrauliques

T 70

0 Couverture traitmt:0Couverture 6/11/09 11:07 Page 1

Guide Technique

(28)

MATÉRIELS DE TRAITEMENT

³⁶

RÉALISATION DU TRAITEMENT EN PLACE

³⁷

CONTRÔLES SUR CHANTIER

³⁸

MATÉRIELS DE CONTRÔLE

³⁹

BIBLIOGRAPHIE

³⁹

CHAPITRE 4

VALORISATION DES MATÉRIAUX EN PLACE

LE TRAITEMENT DES SOLS : RÉALISATION ET CONTRÔLES

CHAPITRE 4 : VALORISATION DES MATÉRIAUX EN PLACE - LE TRAITEMENT DES SOLS : RÉALISATION ET CONTRÔLES | 35

(29)

MATÉRIELS DE TRAITEMENT

Matériels de préparation

Cas de matériaux « grossiers » avec un « D max » > 100 à 150 mm :

• élimination par tri (manuel ou pelle mécanique) ou par criblage

• réduction par concassage :

• en place

• installation mobile

Épandeur de liant

• Système de dosage :

> aux « sacs »

>non asservi (dosage volumétrique)

> asservi (dosage volumétrique ajusté par dispositif pon- déral) et avec largeur d’épandage réglable.

• Précision du dosage :

> coefficient de variation : Cv = écart-type / moyenne

> exactitude : écart entre la valeur moyenne épandue et la valeur visée

Malaxeurs

VALEURS INDICATIVES

CHARRUE PULVI-MIXER

(ROTOR À ARBRE HORIZONTAL)

À DISQUES À SOCS

CARACTÉRISTIQUES Faible

épaisseur traitée Forte

épaisseur traitée Finesse

de la mouture ÉPAISSEUR TRAITÉE 0,15 à 0,20 m 0,30 à 0,50 m 0,35 à 0,45 m

LIMITES D < 250 à 350 mm D < 100 à 120 mm

TRAITEMENT Chaux LHR ou Chaux/LHR

DESTINATIONS Remblais ordinaires

et pré-traitement à la chaux Remblais techniques - couche de forme - chaussées

VALEURS INDICATIVES Cv EXACTITUDE

Amélioration < 20%

Stabilisation (couche de forme) < 10% < 5%

(30)

Arroseuse

• "Queue de carpe" : non asservie

• A rampe : asservie ou non

• Enfouisseuse

• Injection d’eau dans la cloche du malaxeur

RÉALISATION DU TRAITEMENT EN PLACE Zone de traitement

Épandage

• Quantité à épandre :

Q(kg/m²) = épaisseur (m) x masse volumique sèche (t/m³) x

• Délai de mise en œuvre :

> Eau / traitement : variable suivant quantité et nature du matériau : quelques minutes à plusieurs heures ou jours.

> Pré-traitement CaO / traitement LHR : 1 à 2 h minimum.

> Épandage LHR / malaxage : immédiat.

Malaxage

• Epaisseur traitée :

>≤ 0,40 m en 1 couche

> au-delà : 2 ou plusieurs couches

• Qualité du malaxage :

> Homogénéité : couleur

> Finesse de la mouture (fraction fine argilo-limoneuse) : – Pour une amélioration : D mm ≤ 80 à 100 mm – Pour une stabilisation : D mm ≤ 20 à 40 mm

Compactage

• Caractéristiques :

>Couches de forme q₃

1000 x dosage (%) 100 - dosage (%)

À L’EXTRACTION SUR LE LIEU D’EMPLOI

APPROVISIONNEMENT Matériau traité Matériau non traité

AVANTAGES

- épaisseur traitée uniquement fonction de la puis- sance du malaxeur.

- meilleure maîtrise de l’homogénéité du traitement sur la totalité de l’épaisseur de la couche à traiter.

- moins d'opérations pendant le délai de maniabilité

« traitement-compactage ».

INCONVÉNIENTS

- risque de chargement de matériau non traité (ou perte de matériau traité lors du chargement) - nombreuses opérations pendant le délai de

maniabilité : « traitement-chargement-transport- régalage-compactage ».

- nécessité de pré-régler et pré-compacter de la couche de forme avant traitement.

- risque de sous dosage en fond de couche

(31)

–C% = 98,5 OPN (moyenne) –C% = 96% OPN (fond de couche)

>Assise de chaussées q₂ –C% = 97 OPM (moyenne) –C% = 95% OPM (fond de couche)

• Il doit être terminé avant la fin du délai de maniabilité du liant.

Réglage

• Il doit se faire par enlèvement de matériau :

> Niveleuse : nivelette - guidage sur fil - laser - GPS

> Raboteuse : guidage sur fil - laser - GPS

• Tolérances altimétriques « courantes » :

>Couche de forme : +/- 3 cm

>Assise de chaussées : +/- 3 cm (fondation), +/- 2 cm (base).

Protection

• Objectif : éviter :

>la déshydratation de surface avant la prise .

>la fissuration (couche de forme traitée au LH) :

–elle n’est, en général, pas considérée comme préjudiciable.

– une solution «anti-remontée de fissures » est à envisager seulement si l’épaisseur de la chaussée est < 18 cm (Manuel EGIS)

• Produit de cure :

>émulsion à 60 ou 65 % de bitume,

>eau

CONTRÔLES SUR CHANTIER

Contrôles durant le traitement

• Teneurs en eau : gammadensimètre – poële

> Sur le matériau naturel,

> Après chaque arrosage / malaxage.

• Liants :

> Quantités épandues : bac (ou bâche) et bouclage journalier,

> Réactivité de la chaux,

> Auto-contrôle du fabricant - Prélèvements conservatoires.

• Suivi du malaxage :

> Epaisseur,

> Homogénéité.

Contrôles après le traitement

• Compactage :

> Q / S

> Densité et teneur en eau en place : gammadensimètre

• Réception :

> Topographique : altimétrie - largeur

(32)

>Uni (APL) sur les assises de chaussées

> Géotechnique : déflexions

MATÉRIELS DE CONTRÔLE

BIBLIOGRAPHIE

Essai à la plaque

Gammadensimètre Déflectographe « LACROIX »

Potancemètre en continu Dynaplaque II

Guide Technique

DÉFLEXIONS MAXIMALES (sous essieu de 13 tonnes)

TRAITEMENT CHAUX LHR (avec ou sans chaux)

PF2 120 / 100 mm 80 / 100 mm

PF3 80 / 100 mm 60 / 100 mm

PF4 - 50 / 100 mm

(33)

40 CHAPITRE 5 : RETRAITEMENT DES CHAUSSÉES EN PLACE À FROID AUX LIANTS HYDRAULIQUES | 40